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題目:
【例題】某中學高三(1)班物理興趣小組在研究影響物體動能的因素時,決定研究物體動能與質量的關系。他們選取了質量不同的鋼球和斜槽軌道,用小球撞擊木塊來比較鋼球動能的大小。
實驗步驟:
(1)安裝好實驗裝置,調整斜槽軌道使其末端水平;
(2)將鋼球從斜槽軌道上某點滾下,并輕推鋼球,使它滑上斜槽軌道;
(3)選取若干個質量不同的鋼球,從同一高度滑上斜槽軌道,每次鋼球都滑到斜槽軌道的同一位置處靜止釋放;
(4)用小球撞擊木塊,觀察木塊移動的距離,通過比較木塊移動的距離來比較鋼球動能的大小。
問題討論:
(1)步驟(1)中的調整是為了使鋼球在滑到斜槽軌道的同一高度處時具有相等的_____能;
(2)步驟(3)中,為什么要控制鋼球到達斜槽軌道的同一高度處?答:_____;
(3)實驗中,小球撞擊木塊后,木塊移動了一段距離,這說明小球具有的能量不僅有動能,還有_____;
(4)實驗中存在不足之處,請你提出一條改進建議:_____。
答案:
(1)重力勢
(2)保證小球到達斜槽軌道的同一高度處時速度相同
(3)內能(或 彈性勢能)
(4)換不同質量的鋼球進行多次實驗(或 多次實驗取平均值等)
解析:
(1)步驟(1)中的調整是為了使鋼球在滑到斜槽軌道的同一高度處時具有相等的重力勢能;
(2)步驟(3)中控制鋼球到達斜槽軌道的同一高度處是為了保證小球到達斜面底端的速度相同;
(3)實驗中,小球撞擊木塊后,木塊移動了一段距離,說明小球具有的能量不僅有動能,還有內能或彈性勢能;
(4)為了使實驗結論更具有普遍性,應換不同質量的鋼球進行多次實驗。
【例題】本題考查了探究動能大小與質量的關系的實驗,通過分析實驗步驟考查了學生分析實驗數據的能力。同時考查了學生對動能大小影響因素的理解。難度適中。